時間:2022-10-10 08:18:50
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇節能建筑設計論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
建筑工程本身就是一個巨大的消耗工程。在建筑工程的所有能耗中,建筑過程中產生的能耗和使用能耗最主要的兩種能耗。在建筑過程中產生的能耗主要分為材料能耗、設備能耗、生產運輸能耗和施工能耗;使用能耗主要包括采暖、通風、空調、照明、日常工作和生活產生的能耗。從能耗的分類來看,建筑能耗是一個系統的復雜工程,由多個部分組成,無論在建造過程中還是在使用過程中都會產生各種各樣的能耗。因此,采用節能環保的建筑技術設計必須兼顧這兩大方面,在保證建筑工程正常運轉的情況下,提高建筑的利用率,加強節能環保技術和現代科技的運用,在建筑設計、房屋設計和暖通設備、運輸設備的設計中要統籌考慮,以提高能源利用率,實現節能環保的目的。
2節能環保建筑設計設計的背景
2.1建筑產業能耗巨大,具有巨大節能空間
建筑工程是一個能耗非常大的產業,與交通運輸業、工業并成為三大能耗巨頭。作為世界上最大的發展中國家,每年城鎮化建設都有大量的建筑項目拔地而起,據初步估計,我國每年新增20億㎡的建筑面積,同時也消耗了世界上約四成的鋼筋和水泥,這些能耗加起來是全國總能耗的35%左右。建筑能夠是一個關系國際民生的重要產業,而我國所有建筑項目中,約9成以上的項目都是高能耗建筑產業,只要將一些不必要的能耗降低,就能極大地釋放大量的建筑產業和能耗。
2.2我國的建筑產業化水平較低,節能水平遠遠低于世界發達國家
據住建部的一項統計,我國建筑節能系數在國際上僅僅處于中下游水平。通常來說,很多建筑保溫、散熱性能都普遍較差,外立面的隔熱保溫效果是同緯度發達國家的五分之一,屋頂保溫散熱為四分之一,門和窗戶的散熱率是發達國家的四到六倍。從這些數據看,我國建筑行業節能環保的需求和市場非常大。
2.3科學發展觀和可持續發展的國策
中國建筑行業的發展現狀是當前中國經濟、社會發展的真實寫照。雖然我國很多大城市高樓聳立,現代大都市寫字樓、商場無處不在,但是我國人均建筑空間卻極不均衡,人均資源分配不足,同時我國大部分地區又處于季風氣候局,居民對于改變冬季寒冷、夏季炎熱的需求也較為迫切,使得建筑節能環保較為迫切。同時,為了有效貫徹和落實可持續發展和科學發展觀,全面實現建筑節能環保的要求,必需實施建筑工程的節能減排,以緩解當前我國不斷加劇的因能源問題而引發的經濟和社會矛盾。
3建筑項目節能環保建筑設計的實施策略
3.1選擇合理的項目地址
建筑項目是一個與人密切關聯的場所,因此首先要根據人們的喜好選擇合適的項目地址,不能簡單貪圖經濟效益而忽視社會和環境效益。通常要根據備選地的自然環境、地形地貌、地質條件、水文條件等綜合因素考量,經過系統論證和評估之后,還要保證整個項目不破壞或微破壞原有自然環境,借助當地資源,進行土地開發。
3.2設計合理的朝向日照及朝向
選擇的原則是冬季能獲得足夠的日照并避開主導風向,夏季能利用自然通風并防止太陽輻射。然而建筑的朝向、方位以及建筑總平面的設計應考慮多方面的因素,建筑受到社會歷史文化、地形、城市規劃、道路、環境等條件的制約,要想使建筑物的朝向均滿足夏季防熱和冬季保溫是困難的,因此,只能權衡各個因素之間的得失,找到一個平衡點,選擇出這一地區建筑的最佳朝向和較好朝向,盡量避免東西向日曬。
3.3建筑項目主體結構的設計
建筑圍護結構組成部分(屋頂、外墻、門和窗、遮陽等設施)的設計對建筑能耗與用戶所處熱舒適環境有根本的影響。一般增大圍護結構的費用僅為總投資的3%~6%,而節能卻可達20%~40%。通過改善建筑物圍護結構的熱工性能,在夏季可減少室外熱量傳入室內,在冬季可減少室內熱量的流失,使建筑熱環境得以改善,從而減少建筑冷、熱消耗。
3.3.1建筑屋頂的節能設計屋頂是住宅第五立面,對建筑造型起著重要作用。住宅做斜坡頂屋面,可借助屋面坡度與日照斜率相接近的特點,可再降低住宅頂層的層高。在維持平屋面住宅日照間距的條件下,既取得了改變建筑輪廓、有效地解決了屋面防水和擴大屋頂部位使用空間的效果;也減少了住宅之間的日照間距,節約了建設用地。平屋頂可采用北向的退臺,既獲得露天活動空間,也可縮小日照間距。
3.3.2建筑墻體和外立面的節能設計建筑墻體作為整個項目的主要設計,它的基本性能決定著整個建筑物的節能減排效果,因此,它是建筑節能設計的重中之重。一般來說,建筑墻體和外立面通常起到防潮、防水、隔熱、保溫等作用,建筑材料的選擇直接關系到它的基本作用。作為建筑墻體和外立面的基本作用,保溫性能直接關系著整個建筑節能減排的效果。實踐證明,通常單一的墻體難以完全做到隔熱、保溫作用,因此在設計中,盡量選擇空心磚或者復合墻體,實現多重防護。
3.4有關建筑材料的節能設計
建筑材料的節能環保是建筑項目進行節能減排的重要方面,它是整個建筑物的物理組成部分,也是建筑節能環保中的關鍵一環。在建材的選擇中,首先要選擇節能、環保、經濟型材料,積極應用具有較高科技含量的新型建材。同時,在建筑過程中,也要注意節省材料,合理利用建材,提高建材的使用效率。
3.5積極使用新型能源
新型能源具有環保、低能耗的特性,通常情況下,風能、地熱、太陽能是新型綠色建筑中比較常見的能源。目前,人們對太陽能的利用隨著科技的進步也在不斷提高。太陽能具有清潔、體量大、不會造成環境困擾等特點而被人們津津樂道。雖然現代科技取得了長足的進步,但是人們所能利用的太陽能卻只占太陽能源的很少一部分。當前,建筑項目中,主要利用太陽能采暖和制冷。太陽能取暖主要是利用太陽能加熱水,利用熱水的循環作用相建筑物供暖。而太陽能制冷則要利用太陽能制冷壓縮機進行吸收或吸附制冷。壓縮機將太陽能轉換成電能,再用電能驅動,進行壓縮制冷。風能也是人們所喜聞樂見的新型能源之一。自然風通過在建筑物內的流通實現制冷。通常使用風能供冷的季節是自然風出現季節過度或黑白過度的時期,利用自然風進入壓縮機實現驅動通風蓄冷,這樣既節省了電能,也不會對自然環境帶來任何污染和破壞,同時還能有效改善建筑物內空氣質量。當然,地下水也是暖通空調的重要環保伙伴。利用地熱水的熱能或冷源對建筑物供暖或供冷,是當前非常流行的供暖方式。
4結語
當前高層建筑的數量逐漸增多,而高層建筑在冬天供暖時需要消耗大量能耗。在可持續發展理念的影響下,我國近年來建造了很多節能綠色建筑,這些節能建筑能夠讓住戶在享受舒適生活的同時降低暖通空調的消耗。雖然我國逐漸提高了對建筑暖通節能的重視,但是我國現有的建筑節能技術水平與發達國家相比依然存在很大的差距。這就需要我們對建筑節能技術進行深入研究,明確建筑節能設計的基本原則,通過合理的建筑暖通節能設計降低建筑能耗。在建筑項目中暖通空調節能設計的基本原則包括以下幾點。
1.1合理控制通風量以保障空氣品質
在建筑項目中對暖通空調進行設計時,不僅需要讓室內的通風量盡可能大,也需要對進排風進行合理控制,對室內氣流進行合理組織,以達到消除室內異味、浮塵與細菌的目的。通過合理的通風控制,不僅可以并保障室內空氣質量,改善住宅的居住環境,也符合節能的要求。
1.2保障室內的熱舒適度符合要求
室內熱舒適度的影響因素包括溫度、風速、濕度以及輻射溫度等。在對暖通空調進行設計時,就需要對這些影響因素進行分析,通過巧妙組合保障它們的合適比例,進而滿足室內舒適度。例如,由于建筑圍護結構具有一定的熱傳導性,可以借助該部分降低室外溫度變化對室內的影響,營造良好的室內微氣候。
1.3保障局部與整體設計的協調性
對于人口較為密集的建筑如寫字樓等,可以采用集中供暖的方式來減少能耗。但是在對建筑進行整體暖通設計時,也需要滿足個體需求的差異性,保障節能控制有一定的彈性空間。在對暖通空調進行設計時,首先保障每個房間能夠獨立進行溫度調節,然后再對分戶熱量進行合理設計。
2建筑設計中有效應用暖通節能技術的措施
2.1明確暖通空調的設計參數
建筑設計中暖通空調產生能耗的大小不僅與當地的氣候變化有關,也取決于室內溫濕度設計的相關參數。在保障夏季室內住戶有較好舒適度的前提下,室內溫度每升高1攝氏度,暖通空調相應的計算能耗將降低5%至10%左右。而若室內的濕度提升50%左右,則暖通空調的能耗將降低15%左右。在暖通空調總負荷中,新風量所占的負荷約為25%至40%。適當引入新風不僅可以保障室內空氣質量,也可以維持室內外適宜的壓力差。因此設計過程中應該明確新風量的大小,以盡量降低系統運行能耗。此外,在建筑設計中一些設計人員為提高速度,大多忽視了對圖紙的審核工作,很難解決暖通系統中的能耗問題。這就需要項目審核人員加強對設計圖紙的審核,及時發現審核過程中存在的問題,并采取必要的措施優化設計方案,以有效降低系統能耗。
2.2合理選擇節能技術以提高質量
當前暖通空調設計中應用的節能新技術包括低溫送風技術、可變流量技術以及熱泵技術等。在建筑暖通設計中應該合理應用這些技術,并對比不同的設計方案,可以提高整體的節能性。與常規的空調系統相比,低溫送風技術由于送風溫度較低,能夠有效降低輸送管道的能耗。也可以將低溫送風系統與冰水結合起來,以增強系統的制冷效果,進而節約能源。高層建筑中一般采用水-空氣空調運行方式,進而為室內提供適宜的溫度。但是這樣的供暖方式較為復雜,且相應管道與設備需要投入的大量資金,并且維護費用較大。由于暖通系統在冬季的耗能占到總體能耗的25%至30%左右,而夏季的能耗僅為15%左右。這樣可以充分應用可變流量技術,合理控制系統各級水泵的流量,并對低級流量進行二次利用,進而避免能量的浪費。熱泵技術就是從地熱中獲取低品位熱能,進而轉換為人們可以利用熱能的一種新型技術。這些暖通節能新技術在暖通設計中的合理應用,可以有效提高暖通系統的節能性。
2.3選擇節能性好的設備
在設計過程中也需要選擇節能性好的設備,進而為暖通系統的節能性提供保障。對于冷源機主機設備的選擇,一般根據能效的高低來確定。與電力制冷劑相比,吸收式制冷劑的能效相對更低,這樣在供電充足的情況可以選擇電力制冷劑,并綜合分析電源、建筑物用途、投資量等因素。在冷卻塔運行過程中,風冷方式與水冷方式產生的能耗相差不大,兩者的應用各有優勢,應該根據實際需求合理選擇。暖通系統中鍋爐的節能也是十分重要的,設計人員需要對鍋爐的運行功率進行合理設計,并在運行中進行合理調節與控制。暖通技術在近年來得到了迅速發展,但是其帶來的污染問題也日益凸顯,并且能耗越來越大。可以在暖通系統中加入可再生能源,進而減少污染,提高暖通系統的使用壽命。
2.4做好運行管理與維護工作
再好的設計都需要有效的管理提供保障,若管理不當很容易導致浪費。在暖通系統總能耗中主機所占能耗的比例超過60%,因此做好主機的能耗控制工作是節能設計的首要任務。首先根據建筑中主機的數量與功率進行負荷調節,并且詳細分析建筑內不同場所暖通系統的負荷,結合室內的不同環境因素制定相應的管理方案,進而找到最佳的方案。這樣不僅可以保障室內的舒適度,也可以有效減少系統能耗。在設計暖通系統水泵時一般留有富余,并且只啟用了側面水泵,這樣很容易導致水資源浪費。系統主機的制冷效果與水量有一定的關系,但是在水量有限的情況下,多個系統同時工作將增加耗電量。這時候可以采用變頻技術控制水泵閥門,若運行中的暖通系統較多則保障閥門全開,保障流量與能耗的一致性,以提高節能效果。此外,水泵中若存在腐蝕、水垢等也會影響系統的制冷效果,可以選擇合適的輸送設備并設置水處理裝置,加強對系統運行過程中輸送管網的維護與管理,進而降低系統的能耗。
3結語
關鍵詞:高層建筑物,節能設計
在“能源危機”席卷世界的今天,能源消費正以驚人的速度增長。根據我國國情,節約能源已成為當前的一項迫切任務。據統計,1990年我國建筑耗能1.13億t標準煤,占全國能源消費總量的11.5,至2000年將增至l.79億t標準煤,所占比例將上升至13.l。高層建筑節能(包括結構構造、材料選型、設備系統、自動控制等)一直是我國節能工作的重要組成部分,它涉及從規劃設計到使用管理的許多方面,高層節能建筑投人少、產出多,因此,重視和研究高層建筑物的節能設計問題已成為建筑節能的當務之急!
高層建筑體形龐大,如容積率過高,相鄰建筑互相遮擋、不通透,形成大面積陰影區,城市人居環境質量下降,市中心人口膨脹、交通擁擠。除此之外,近些年在某些城市建高層建筑已成風氣,設計者往往貪大求高,大部分精力放在追求立面形式和使用功能上,而往往忽略生態環境的保護、建筑設計節能意識淡薄,造成高能耗、低效益,影響常年使用,浪費巨大。
所謂高層建筑節能不僅是建筑本身的節能,且由城市的綜合環境、氣候條件、總體布局;建筑物的形體變化、朝向;外圍護結構保溫。隔熱的性能;門窗質量等許多綜合性因素構成,因此,高層建筑的節能首先應為設計者重視。
l 優化建筑位置朝向設計及體形設計
高層建筑的定位首先應考慮對城市環境的影響容積率過高很難滿足日照要求,陽光有著巨大輻射能量,在寒冷地區人們十分珍惜陽光帶來的溫暖。據有關資料分析,地球每年接收的能量有60億億千瓦,這么大能量棄之可惜.從某種意義上講地球本身就是巨大的太陽能接收器,陽光不僅對人的身體健康有著很大影響,對建筑的節能也有著十分重要意義。寒冷地區城市規劃應注重應用日照原理,合理的確定建筑位置與朝向,使每幢建筑能接收更多的太陽輻射熱能,因此,建筑的方位與節能有著直接關系。如,在北緯40度-45度地區,冬天建筑的朝向所得到的輻射能量幾乎比夏天多兩倍,而在夏天東、西向所得到的能量比南向多2.5倍,不同朝向,不同季節,建筑物所得到的太陽輻射熱能量不同,熱損失也不同,尤其是在冬至前后,由于太陽高度角低,房間所接收的太陽光線的面積比夏天多得多。在確定建筑的方位時首先應考慮環境情況,按其太陽高度角做出日影響圖,以確定冬季每天的日照時間,建筑南向開窗面積盡可能大些,在滿足采光條件下,北向、東向窗盡可能小些,從而獲得更多的太陽光線,減少熱損失,保持室內舒適的溫度環境。
合理的建筑體形能夠減少高層建筑物與外界的熱量交換,在其他條件相同時,體型系數(建筑物外圍護面積與其所包圍體積之比)越大,單位面積散熱量也越大,對節能不利。因此,正確處理建筑形式多樣化和節能的關系,是高層建筑設計中應當引起重視的問題。另外,高層建筑物的外形越簡單,其外殼的表面積越小,熱交換量亦越少。因此,高層建筑物的造型宜簡潔、完整,盡量避免復雜的輪廓線。碩士論文,節能設計。。
2 優化圍護結構墻體設計
2.1 外墻是圍護結構的主體部分,高層建筑的圍護結構不同于磚石結構房屋,前者是鋼筋混凝土框架或剪力墻結構承重,因此,圍護結構屬于填充材料,為了減輕荷載,達到保溫、隔熱要求,采用輕質高效保溫材料,目前在寒冷地區常用的墻體做法有:頁巖陶粒混凝土空心砌塊;粘土空心磚與實心磚復合墻體;粘土實心磚或空心磚巖棉夾心復合墻體等。但存在問題較多,節能的效果仍達不到標準的要求。圍護結構的材料布置分外側和內側,在寒冷地區的同一氣候條件下,由于材料層次布置不同所取得的保溫效果也不盡相同,為防止墻體內產生冷凝水,保溫層設在外側更為妥些。
2.2 高層建筑的圍護墻體不宜采用外側保溫的聚苯乙烯泡沫板(舒樂板、PG板),巖棉板等輕質保溫材料。一幢建筑的壽命少則幾十年,多則上百年,材料的應用與建筑整體的壽命應同步。對于輕質的外保溫復合墻體,筆者認為存在以下不足之處:
(1)抗震能力差,易松散,與結構構件結合不好,整體性能差。
(2)不能承受外部裝修貼、掛荷載,如:貼石材,安裝裝飾構件等。
(3)不能承受有振動的鑿、刨的裝修,如:剁斧石面層、予留洞。槽易出現冷橋。
(4)墻表面易出現裂紋。除此之外,復合墻體由于框架梁拉、剪力墻的嵌人,墻體內容易造成冷橋,是保溫、隔熱的薄弱環節。據測定,高層建筑所出現的冷橋約占整個熱損失的5%-13%,因此應引起設計者重視,采取有效構造措施盡可能避免產生冷橋。
2.3 國外普遍推廣采用混凝土空心砌塊用于高層建筑圍護結構保溫,歐、美各國取得不少先進經驗。某些歐美國家50%左右的建筑已應用多種形式的混凝土空心砌塊。由于混凝土空心砌塊保溫效果好,又具有一定強度,避免了輕質復合材料墻體的一些弊端。
2.4受陽光照射的高層建筑物屋頂,表面溫度比其他圍護結構高得多,對室內溫度影響很大,頂層住房冬冷夏熱現象十分明顯。對此,除必須考慮屋面隔熱保溫措施以外,還可從建筑設計角度考慮在頂屋設置通風隔熱層或將頂層做為設備間等,形成2次隔熱,減少屋面溫度的影響;在炎熱地區的屋面可通過蓄水(如屋頂游泳池)和屋面定時噴水系統使屋面顯著降溫。
3 影響建筑節能的其他因素
3.l 高層建筑外圍護墻體耗能量較大,占整個建筑耗能的25%左右。建筑的形體變化是建筑外露面積的主要因素之一,體形系數越大耗能越多,我們知道,相同的面積,圓的周長最短,這樣使建筑外露面積較小。因此,基于能量損耗的考慮,高層建筑的形體變化不宜過多、復雜。
3.2 高層建筑的“風環境”是影響建筑耗能因素之一。
在冬季,風力對建筑的熱損失很大,增大冷空氣的滲透量,使室內熱損失加大。碩士論文,節能設計。。碩士論文,節能設計。。由于建筑某些部位處理不當,墻體內部易產生冷凝水。碩士論文,節能設計。。碩士論文,節能設計。。因此,建筑保溫材料的選用,建筑構造的合理性應建立在科學、可靠的基礎上。碩士論文,節能設計。。
在高層建筑節能領域,我國與發達國家差距較大,根據我國的國情、國力,研究開發對高層建筑節能影響較大,節能投資較少的關鍵性技術應成為攻關的重點,在高層建筑設計實踐中常會遇到高層建筑節能與高層建筑設計中各項因素,如城市規劃要求、使用功能、建筑造型與立面要求的矛盾,因此在強化建筑師節能意識的同時,還必須依靠行政手段宣傳普及我國的節能政策、法規,爭取各有關方面的支持與共同努力,才有可能使高層建筑節能設計應用于實際,將成果轉化為生產力。
關鍵詞:教學樓;熱環境;隔熱保溫;節能
中圖分類號:S718.51+2.2文獻標識碼:A
近些年來,我國高校新校區的建設呈現出一派前所未有的蓬勃發展景象,高校新校區的建設一方面帶動了所在地區的發展,另一方面,也難免對其所在地區的生態產生影響。在人與自然和諧發展大力提倡的今天,高校新校區生態方面的規劃和設計受到了專家學者的關注。
大學校園建設規模加大,教育建筑作為公共建筑中建造量較大的一個類型,由于其本身功能的復雜性以及設計的多樣性,使得能源消耗巨大,建筑單位面積對能源和環境的影響也很大。現階段,在高校校園建筑新建或改造項目中,建筑方案設計與建筑節能新技術的結合還很不夠,建筑設計還主要集中于建筑形式的創新和建筑空間的塑造方面。建筑節能工作還僅限于進入擴初階段以后通過新設備和新材料的應用來保證建筑的相關性能,而很少在概念設計或方案設計階段就加以綜合考慮。探求適應大學生的學習生活,反映學生心理與環境行為的學校建筑風格成為校園建筑設計的關鍵,建筑設計應兼顧對使用者的關懷和對建筑美學的追求。
一、山東省高校近年來校園建設現狀
近年來,處于華東地區中部的山東,隨著國家教育產業化政策的實行,迎來了前所未有的校園建設。在大發展的時代背景下,華東地區校園建筑創作在與世界各種建筑流派的大碰撞中保持自身鮮明特點并創造舒適的室內物理環境。目前,山東的大學校園建設主要包括山東濟南大學城、日照大學城、威海大學城和原有學校的新樓建設如山東大學、山東建筑大學等。
除了大學城,山東省內很多原有高校也出現了不同規模的新建、擴建、改建的校園建筑。這些建筑不僅造型新穎,功能合理,而且在建筑節能和提高室內舒適度方面也有了很大的發展。山東省交通學院圖書館在建筑設計過程中充分利用各種節能措施,力求建筑設計與周圍環境的有機結合。通過遮陽、自然采光、中庭和邊庭自然通風、圍護結構高性能保溫、水池替代冷卻塔、地道風等各種節能技術的運用,為山東交通學院廣大師生提供一個健康、美觀、高效的學習工作環境,并充分體現人、建筑與自然的和諧統一。山東建筑大學的1#生態學生公寓也采用了多種生態節能措施,如采用需求控制通風系統來改善空氣品質;采用隔熱、密氣、高效窗提高能效;采用可再生能源提供空氣采暖、制冷及其熱水系統等。
二、山東高校教學樓設計方法
為推進公共建筑節能監管體系建設等工作,山東省率先編制了《山東省建筑能源審計導則》、《公共建筑節能監測系統技術規范》,出臺了《山東省建筑能源審計管理暫行辦法》。而高等學校的節能監管建設工作暫時依據公共建筑的相關條文執行。山東省西部地區氣候屬寒冷地區,因此大學校園的建設不僅要考慮校園規劃、建筑設計,還要考慮如何適應夏熱冬冷的氣候。因此在進行自然通風教學樓設計的時候,要著重解決建筑通風、隔熱、保溫的問題。目前山東高校教學樓的設計手法主要有以下幾點:
建筑總平面布置和平面設計。建筑朝向選擇的原則是冬季能獲得足夠的日照并避開主導風向,夏季能利用自然通風并防止太陽輻射。建筑主體朝向多采用南北向或接近南北向,主要房間盡量避開北向、東北向和西向。
屋頂保溫隔熱。因山東西部地區夏季常是天氣晴朗、高溫而潮濕,太陽輻射比較強,教學樓頂層受太陽輻射影響比較大;冬季氣候寒冷而干燥,屋頂要考慮防寒保溫。所以屋頂隔熱和保溫措施的好壞直接影響著頂層室內的熱環境狀況。山東地區常用的屋頂隔熱措施是通風屋面、架空屋面,保溫措施采用鋪設擠塑聚苯板、現場發泡聚氨酯保溫等。
采用各種措施增加建筑室內外通風,如建筑群規劃布局、中庭拔風、底層架空等。設計初期考慮教學樓樓群的布局,提高建筑間的室外風環境質量;中庭的設置,不僅豐富了建筑室內空間,增加建筑室內采光度,同時更有效地改善了建筑內的通風效果;底層架空不僅為大學校園提供了學生休息交流空間,也有利于建筑間的熱壓和風壓通風,可改善建筑間及建筑內的風環境狀況。
三、山東地區高校校園建筑自身的特點
高校教學樓建筑作為教師傳道授業、學生課堂學習及自修的場所,有其自身的不同于其他公共建筑的特點。又由于學校學科的多樣性以及各學科自身的特點,從適應其功能的要求出發,合理安排交通流線,結合審美、技術等多方面要求,教育建筑呈現出形式和空間組合上的多樣性。其在空間組合上有以下幾類:①外廊式教學樓;②內廊式教學樓;③帶內院的教學樓;④圍繞中庭的教學樓。
因此,校園教學樓設計需要綜合考慮建筑的使用功能、美學特征和物理性能,針對性地進行設計,設計時主要應考慮以下方面:
(一)一年中有寒、暑兩個假期,在最冷月以及最熱月基本無人使用。
(二)工作日的使用時間較長,包括學生上課時間以及自修時間,因此一般考慮早晨8點~晚上10點都有人在室內。
(三)人員熱擾大。與建筑類型相似的辦公建筑相比,教學建筑使用期間人員密度較大,建筑的內部人員熱擾大很多,這會導致建筑內部溫度上升幅度較大,增大空調的冷負荷。
(四)對光環境質量要求高。教室內要求有足夠的天然采光,但要避免因為陽光直射而產生的眩光;《教育建筑設計規范》對教室窗間墻有明確規定:教室、實驗室窗間墻寬度不大于1200mm,而由于絕大部分的教學建筑不會采用昂貴的玻璃幕墻和特殊玻璃(如鍍膜玻璃、鏡面反射玻璃等)作為建筑外墻,其窗墻面積比一般不超過0.5。
(五)教育建筑現在普遍采用的內廊式布局教學樓,因為具有較大的進深,在很大程度上依靠的是機械通風和人工照明,在非自然的環境下看似營造出舒適的環境,實則正在損害著人們的身體健康,也與我們提倡的生態節能理念相駁。因此設計中強化自然通風也是關鍵。
(六)教學樓的使用功能較為單一,為傳道授業之用,同時班級設置比較統一。這樣,就使得空間設置具有相同的尺度,因此可以大量使用預制構件,方便拆卸,有利于今后的回收利用。考慮到大學生人流量和對于交往空間的要求,往往在教學樓中設置寬敞明亮的樞紐空間。而這種空間通常又是低能耗設計的薄弱環節。鑒于我國國情,應運用被動式節能設計來解決該問題。
四、結論
本論文通過對山東地區典型教學樓的設計手法、問卷調查以及室內熱環境、光環境現場實測和相關建筑設計策略進行計算分析,得出了以下結論:
(一)問卷調查及測試結論
1、教學樓過渡季熱環境狀況良好,學生對過渡季室內環境的舒適滿意度較高,熱可接受程度達95%以上。室內空氣溫度、室內風速對學生熱舒適感覺的影響較大。大部分學生希望增加室內風速。
2、教學樓夏季氣溫較高,學生對室內環境的舒適滿意度較低,根據過渡季問卷調查結果推算,學生夏季熱舒適滿意度約在60%以下。
(二)熱環境分析結論
1、合適的外遮陽構件既可以減少室內工作面的輻射得熱,又可以增加采光均勻度和減少眩光,對改善室內光熱環境的作用不容忽視。
2、屋頂偏角遮陽板,可使得屋頂表面的全年太陽輻射得熱量降低65%,而且達到夏季可遮擋大量太陽光,冬季可透過大量太陽光線的目的,從而更大程度地改善頂層室內熱環境。
3、自然通風對室內熱環境的影響巨大。對于無空調教學樓,應盡量加大自然通風。底層架空、中間層架空、所有樓梯間和廊道的開敞通透,都可以將室外自然風引入室內,增大教室室內的風速。室內風場的改善,可將加快夏季室內熱量散發,降低室內溫度,從而改善室內熱環境,提高室內學生的熱舒適感覺。
(三)注重建筑保溫節能設計
1、降低窗戶遮陽系數,會改善室內熱環境或降低建筑能耗。選擇何種遮陽方式既要兼顧夏季隔熱又不能忽視冬季得熱。
2、采用傳熱系數較小的窗框和玻璃,可降低室內基礎室溫,有利于建筑節能。窗口面積大小對建筑室內光環境和建筑能耗的影響巨大。設計時選擇適當的窗墻比,既要考慮提高光環境質量,又要降低建筑能耗。
3、選擇墻體材料時,不僅要看導熱系數,也要其材料密度等參數。導熱系數直接影響墻體的傳熱系數,而材料密度也會影響墻體的熱惰性指標。并不是導熱系數越低的墻體材越好,各種因素需要綜合考慮。
參考文獻:
[1] 胡帆,曹麻茹.長沙地區高校教學樓低能耗優化設計研究[D].長沙:湖南大學碩士論文.2006
關鍵詞:綠色建筑;設計;方法;手段;注意事項
綠色建筑的概念是針對社會發展中出現的生態環境破壞和大氣污染而提出來的。它主要是指為了給人們提供健康、舒適、生態、環保的生活、居住環境而設計的,在建筑全壽命周期中實現高效率的資源利用。它的主要功能是:節能、節地、節水、節材。論文從綠色建筑設計的主要注意事項和主要手段出發,以不一樣的角度解釋綠色建筑物的設計和發展。
綠色建筑物設計的基本方法和主要手段
一般來講綠色建筑物設計的主要工具或手段最原始的是工筆、紙、等,但現代設計更多的是依靠計算機,平面設計或者是數據庫信息處理。計算機的平面設計所需要用到很多的設計軟件,例如CAD制圖等等。
(一)前期策劃
每個建筑師都會有自己的觀念,在生態環保上更是意見不一。在前期的策劃中,綠色建筑物設計的主要方法是個別設計、仔細研討、實地考察、最終決定。
(二)重點考察
在設計完初稿后必須對實地進行最有效的考察,對建筑所必須的環境作最細致的調查、分析、研究,特別是在自然光線、風力條件(風向、最大風力等)、地質條件、水源條件、生態環境等等。同時,還必須考慮建筑材料的回收再利用和廢棄處理問題,采取最有效的措施避免建筑物對大氣、生態產生不良影響。
(三)協作分工
綠色建筑物的設計不能單單靠建筑師一個人來完成。例如,建筑使用材料來來講,一般的綠色建筑物如今都是用吸食二氧化碳的混凝土來進行建筑可降低城市溫室效應。況且,綠色建筑物的設計分為幾個階段,首先有建筑師提出建筑方案,由土木工程師和水電專業技師、管道專業安裝人士等對建筑的水電、避難通道、暖氣設備,安全系統等進行專業設計。綠色建筑物的設計需要的專業人才更多,分工更細,因為“綠色”給建筑的設計增加了難度。
綠色建筑物設計的基本原則
(一)生態性原則
綠色建筑物是為保護生態,方便生活而設計的。它的主要功能在于環保、節能,保護生態自然也是其功能之一。20世紀60年代,美籍意大利建筑師保羅首次提出“生態建筑”,意思是從生態學的角度了解建筑。生態性原則包括生態、環保、節能三大方面。綠色建筑的理念中以生態、環保為首要原則,自然綠色建筑的設計需要遵循生態原則。而且,在綠色建筑物遵循生態、節能的要求下還需要對生態教育盡職盡責,使建筑師成為生態教育的先行者,使公眾的生態意識得到提升。
(二)整體性原則
綠色建筑屬于生態環保中的一員,綠色建筑物的設計必須考慮整體性。綠色建筑與生態環保本為一體,若是在沙漠中修建綠色建筑物,這便失去了綠色建筑的意義,這也是綠色建筑物地域性特征的表現。同時,它也是共存性的一個表現,綠色建筑物的設計理念在與人與人、人與建筑物之間的和諧相處。
(三)發展性原則
綠色建筑物的設計必須遵循可持續發展戰略的基本要求,滿足人們日益增長的物質文化需求,又不對后代人們的需求和生活環境帶來危害。這不僅是綠色建筑物設計必須遵循的原則也是社會發展所必須遵循的。
(四)適度性原則
適度性原則包括兩個方面:適度技術與適當地域。適度性原則的基本內涵是盡量符合當地人們的生活習慣、建筑風格、設備技術、勞動水準等,同時必須適合建筑物的使用特征,在現有技術下發揮最大的綠色環保職能。
(五)健康舒適性原則
相反于經濟適用房的設計,綠色建筑物的設計更多的考慮入住群體的生活舒適度,對人身體以及身心發展的健康效用。
綠色建筑物的主要特征
(一)節能、環保特征
綠色建筑能夠使建筑所用材料能源的消耗降到最低,使風能、太陽能、水能、生物能等資源被加以利用,使可持續發展戰略得到有效施行。現目前,綠色建筑物的能耗可以降低到70%――75%,最高的可降到80%。
(二)地域性特征
綠色建筑物的設計必須考慮所在地的各種情況,諸如:人文地理環境、材料備置、氣候條件、建筑風格等等。同時,又必須考慮健康的程度,對改造后人們的舒適度和標準化產業化程度。
(三)健康安全特征
綠色建筑物的設計考慮了人與人之間的和諧關系,對建筑物的結構特征、朝向、形狀和室內設計都有著重的考慮,自然通風,宜人居住。
四、綠色建筑物設計的要點分析
綠色建筑物的設計需要遵循綠色建筑物的設計原則,注重綠色建筑物的設計特征。在建筑設計中利用多種方法,發動多方人員對建筑設計進行完善,做到講究原則,注意方法,體現特征,擁有功效,生態環保,節能減耗,舒適健康。盡量避免設計過程中會出現的問題,或者在第一時間進行處理。綠色建筑物設計的最關鍵注意事項是建成后投入使用的實際操作問題,如何做到與當地的人文歷史環境相融合,符合人們的審美情趣和審美喜好。
(一)以人為本
綠色建筑物的設計注意事項必須包括以人為本,因為建筑的最終使用是人,人本主義的建筑設計觀念才能贏得人的信賴,才能避免在建筑設計中脫離人而忽略生態,或者單方面注重生態而忽略人這一主體。
(二)建筑用地
綠色建筑物的建筑用地一定要做到合理利用土地資源,特別是在城市土地資源緊張的現代社會。地址選擇注意事項:將那個規劃建設的條件容積率提高到3:0,同時將城市建筑物的覆蓋率降下來,大量使用空間資源,將各種場合的比率縮小,但是在最適合人們的視覺的使用的限度之內。建筑用地也包括選址的設計,應當避開地殼活躍地段和地質、自然災害頻繁的地區,對于強輻射、高危險的地區盡量避免,多使用現有的建造,如池塘、樹林等等。
(三)節能減耗
在建筑行業飛速發展的現代社會,建筑不再只是單純的滿足人們居住就可以了。節能減耗成為建筑設計的最大難題,同時也是綠色建筑設計最應當關注的注意事項。特別是建筑設計中的:圍欄設計、采光設計、朝向設計等可利用可再生資源的設計事項。同時,還必須關注綠化與建筑整體的協調,不能單方面的考慮節能而不遵守設計的整體性原則。
(四)設計過程中存在的問題
首先,一切從實際出發,避免盲目照搬。英國的綠色建筑屬于最早期的一批,但是他們的建筑設計風格與我國的完全不一樣。因此,照搬會讓人們很不適應,即使達到了綠色的效果也難能做到舒適。
其次,建筑設計師的個人問題,無論是從經濟利益、社會利益的角度講,綠色建筑物的建筑設計師都是最大的收益者,這往往也會導致他們出現很多的弊病。例如:建筑工程師在設計時自我利益的考慮,對建筑的器材、材料的指定等等。
最后,忽略部分主要事項。是建筑設計必須要注意的五個方面:人的健康方面:空氣質量、水質量、采光度、空氣流通程度等;能源效應;資源效應;環境職責和可承受性。
五、結語
綠色建筑物在近年來才引入我國,是根據人們生活的需要和社會發展的需要而應運而生的,它的綠色、環保是值得我們所贊揚的。但是,綠色建筑物設計的不成熟還需要人們進行更多的研究與探索,進一步完善綠色建筑物的設計與構造,也包括建成后的運營。
參考文獻:
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關鍵詞:生態;建筑設計;策略
中圖分類號:S891+.5文獻標識碼:A文章編號:
1.生態建筑的特點
生態建筑的概念主要包括兩個方面,第一,提供有益健康的建成環境,并為使用者提供高質量的生存活動的小環境;第二,減少能耗,保護環境,尊重自然。生態建筑,是根據當地的生態自然環境,運用生態學.建筑技術科學的基本原理.現代科學技術手段等,合理地安排并組織建筑與其他相關因素之間的關系,使建筑與環境之間成為一個有機的結合體,同時并具有良好的室內氣候條件和較強的生物氣候調節能力,以滿足人們生活.工作所需的工作環境,使人.建筑與自然生態環境之間形成一個良性循環系統。它具有節地.節水.節能.改善生態環境.減少環境污染.延長建筑物壽命等諸多好處,可以使經濟效益.環境效益和社會效益得到很好的統一。
2.我國生態建筑發展存在的問題
2.1缺乏對生態建筑的正確理解
生態建筑的概念國內外學術界有許多不同的解釋,但核心的內容是根據當地的自然環境,運用建筑學、生態學的基本原理,合理安排組織建筑與其他相關因素的關系,使建筑物與其周圍環境成為一個有機的結合體,同時具有良好的室內氣候條件和建筑物的自我調節能力,并具有節地、節水、節能、減少污染、延長建筑壽命、改善生態環境等優點。但是有人認為只要將建筑物周圍加一些綠化就是生態建筑,在建筑物內部點綴一些植物就是生態建筑,建筑物單純的節能就是生態建筑,還有人認為建筑的平面將來有重新劃分的可能就是生態建筑等等。但這些觀點只停留在生態建筑的表面,對生態建筑的理解是不全面的。
2.2缺乏對農村生態建筑的系統研究
我國作為發展中國家生態建筑的系統研究不平衡,其中城鄉的差別較大。目前各個學科研究的重點大多局限在比較發達的城市,缺乏對農村居住環境的系統研究,特別是東北地區。大部分的研究都從本學科(生態學、環境學、城市規劃學、建筑學、農業建筑學、能源學)的專業角度出發,雖然研究的內容較為豐富,但是各個學科之間沒有很好的結合起來進行深人的研究,特別是如何在特定地區將人居環境與植物環境工程結合起來是函待解決的課題。
2.3缺乏生態建筑的廣泛實踐
目前,我國建筑界發表了許多關于生態建筑的論文,這些論文對于宣傳可持續發展的思想、推動生態建筑的發展起到了一定的積極作用,但絕大多數的論文都停留在關于生態建筑設計的理論框架、設計原則及生態學理論對建筑學的指導、國外先進生態建筑的經驗介紹,缺乏實際工程實踐模式、計算機模擬、環境效果的測試分析。
3.我國生態建筑設計的發展思路與對策
3.1貫徹以人為本的人文原則
國際建筑師聯合會第十四次會議宣言指出:“經濟規劃、城市規劃、城市設計和建筑設計應當是探索并滿足人的各種需求”。滿足人類生存和發展的需求,不僅是建筑發展的最終目標,而且是人類社會進步的根本動力。在未來建筑設計中,要充分認識和確定人的主體地位和人與自然的雙向互動關系,強調把關心人、尊重人的宗旨具體體現在城市空間的創造中,以適應不同階層、不同年齡、不同職業的市民的多樣化需求。
3.2善于因地制宜,尊重環境屬性
根據生態學的進化論,生態建筑設計包含著資源的經濟利用問題,其中首要的是土地的利用問題。今后城市的發展,勢必在有限的土地資源內展開,為了節省有限的土地,必須建立高效的空間體系,如在地面上建立親和大自然、充滿人情味的低層高密度建筑;利用生態技術建立起巨構城市,向地上空間要效益;充分開展城市地下空間的綜合利用研究等,使城市地面、地下、空中連接為有機協調的立體網絡。生態建筑設計強調與環境具有最佳關系,對環境破壞最小,一并充分發揮環境效益。與環境互選共生、共同增長是生態建筑設計的重要原因之一。建筑的選擇做到充分利用原有的地形、地貌,與周圍的環境特點以及當地的地理與氣候特征相適應,做到“因地制宜”。
3.3增強使用者與自然環境的結合和協調
建筑物作為聯系使用者與自然環境的橋梁,應盡可能多地將自然的元素引人使用者身邊,這也是生態原則的一個重要體現。人是自然環境的一分子,人的活動必須建立在生態化的基礎上,必須與環境建立起一種新的結合和協調關系。從建筑設計到建筑建造、使用、報廢的全過程中,生態建筑對環境的破壞影響最小。與以往建筑設計相同,生態建筑應致力于為人類提供品質最佳的空間和環境,即使建筑本身對環境污染很小,極為節能,但如果人們的各項活動無法在建筑空間中順利展開,其空間的存在與人的功能需求格格不人,這樣的建筑無疑是失敗的。生態建筑的功能應更趨合理,空間更加宜人,更有助于使用者與自然環境間的交流。它應該具備更良好的物理環境,盡可能地采用自然采光、自然通風,并具抵御自然災害的能力。
3.4增加“綠色”面積,保護生態平衡
生態建筑外部與自然相呼應,內部空間的設計也應綠色化,即通過精心的室內設計,將室外的綠色引人室內環境。綠色植物可以制造氧氣,吸收各種有害氣體、慮塵、調節濕度、溫度、減少噪音等。生態建筑的興起為綠化環境開辟了廣闊天地。通過建筑設計,可以使室內空間室外化,運用綠化、水面等劃分空間,這些設計手法在建筑創作上最為常見。如建筑物內的共享大廳、內庭院,在其上部加一個可調節的開啟式屋頂,根據時間季節的變化,由計算機或人工控制,達到室內溫濕度的調節,又可使室內外空間連成一體。另一種設計手法也被建筑師經常應用:屋面綠化。不僅美化了環境,獲得了良好的景觀,而且對屋面剛性防水有維護作用。生態建筑在保護生態平衡、提高人居的自然度方面大有作為。
4 態建筑設計對策可以在以下幾個具體環節上進行操作
首先,在宏觀環境方面,城市規劃設計要根據生態原則了解城市發展的自然過程,用它來指導土地的利用和開發建設,同時協調好城市內部結構與外部環境的關系,在空間利用方式、強度、結構和功能配置等方面與自然生態系統相適應;區域規劃,則要與城市整體環境所設立的系統相銜接,研究探討城市改造、更新過程中的復合生態問題等。其次,在微觀環境方面,如單體建筑設計、園林景觀設計等,要處理好整體與局部、建筑與自然因素的關系。由于微觀環境方面極具廣泛性和靈活性,所以,其具體途徑和式、法非常豐富,蘊含著廣闊的創造性生機。
另外,要完善生態建筑設計法律和規范。法律規范是建筑設計的基本依,直接影響我國生態建筑研究的戰略方向。在生態建設方面,目前我國已頒布了《中華人民共和國節約能源法》、《中華人民共和國大氣污染防治》、《民用建筑節能管理規范》、用于推進住宅產業現代化提高住宅質量的若干意見等法律法規,對我國節約建筑能耗,保護環境,保障人體健康,推進住宅產業現代化起到了積極的推動作用。政府通過立法對建材選擇、每平米能耗標準,對生態技術研究、對可再生能源的開發等進行規范,不僅使建筑設計中采用的生態策略具有法律依,而且限制不利于生態環境和人體健康的建設行為,鼓勵有利于生態環境和人體健康的建設行為,從而推動生態建筑的發展和小康社會的全面建設。
5.結語
生態化建筑建設是我國社會主義經濟發展的必然趨勢,城市的生態化建設與建筑的生態化建設不僅是經濟發展的必然趨勢也是歷史發展的必然趨勢。一方面,這是可持續發展的需要。另一方面,這也是城市建設與建筑建設的必然選擇,是城市發展的一條新途徑。生態建筑設計理論的發展能夠引導建筑業的科學發展,豐富現代建筑理論和建筑藝術,推進整個現代化建設事業的發展進程。
參考文獻:
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關鍵詞:綠色建筑,建筑節能,生態環境,理念
1前言
建筑業在改善和提高人居環境功能質量的同時,在建筑規劃、設計、施工、運行維護和拆除或再使用的全壽命過程中應考慮環境影響,促進資源和能源的有效利用,減少污染,保護資源和生態環境,即發展綠色建筑。
一、綠色生態建筑內涵與要求
要做到四點:一是在建筑工業中實現高效、節能、使用再生、不產生副作用的建材產品。二是建材的研發應更多地致力于可再生的建筑材料。并盡快擴大這種材料的使用范圍。三是注重工程建設中的能源節約,盡量使用節能降,能夠再生的天然材料,四是建材原料從使用到回收是否影響環境的污染,也是劃定生態建筑的重要標準。
二、綠色生態建筑設計原則
(一)講求節約能源
綠色生態建筑,最重要的是要遵循節能原則,也就是節約能源、資源、無害化、無污染、可循環。建筑材料使用應盡可能利用可降解、可再生的資源,同時還要嚴格做到建材的無害化(無污染,無輻射)。綠色生態建筑的設計,要求利用各種手段來創造一個有利于人們舒適、健康的生活環境,實現向自然索取與回報的平衡,構建一個和諧高效利用以源的生存環境。
(二)講究生態和諧
建設綠色生態建筑,其次要做到生態和諧。也就是要注重研究建筑物旁邊的植被、微生物、動物和人之間的關系,強調各種物體之間的共生共榮,強調人與自然和和諧統一。這些都可以通過植被的多樣性、自然水資源的保護和利用、化學污染的降低來體現,這樣就營造建筑旁邊的環境質量。
(三)設計科學。以人為本
“以人為本”應當是設計的根本原則。這是因為,人是社會的主體,追求高效節約決不能以降低生活質量、犧性人的健康和舒適性為代價。在以往設計的一些太陽能建筑中,有相應一部分是服務于經濟落后地區的,其室內熱適度較低,沒有認真做到合理設計和以人為本。隨著人們生活水準的不斷提高,這種標準的“綠色生態”建筑很難再有所發展,也必將被社會所淘汰。從另外一個層面來講,這與國家寵觀要求也是相符的。
(四)從實際出發,不照搬盲從
綠色生態建筑應該著重強調的是要因地制宜,從實際出發,不能照搬盲從。我國的綠色彩生態住宅設計存在一種很普遍的現象。很多設計者喜歡照搬西方的現成設計,認為西方的就是好的。殊不知,西方發達國家與我國的建筑模式很不相同。其次,綠色生態建筑設計也應該講究地域性特點。建筑設計應充分結合當地的氣侯特點及其他地域條件,最大限度地利用自然采光、自然通風、被動式集熱和制冷,從而減少因采光、通風、供暖、空調所導致的能耗和污染。
二、綠色建筑在總平面設計時的思考
(一)場地的全理選址與設計
綠色建筑的場地選址應避開建筑抗震不利的地質環境,選用無洪災、泥石流威脅,無電磁輻射危害和火、爆、有毒物質等危險源的場地。
進行場地設計時,應結合建筑場地的現有條件,充分保護和利用原有場地上有價值的樹木、水塘、水系等,采取措施提高土地生態價值。在有天然河道的場地設計中,充分利用天然河道與人工水景相結合,利用天然河道的不資源作為場地灌溉和人工水景的用水需求,達到節水的目的;在山地場地設計中,采取合理的建筑布局,充分利用場地的生態環境,可以采取庭院式建筑,對建筑的采光需求、自然通風達到生態化的設計;在適宜的場地設計利用地下空間,可利用地下空間作公共活動場所、停車庫或儲藏室等用途,亦可根據當地實際情況結合民用建筑工程修建地下人防工程,達到節地的目的。
(二)景觀與綠化設計和合理化
建筑實體材料有很強的蓄熱能力,這將導致城區內熱量時間得不到期揮散,甚至會導致建筑場地的的熱島效應。總平設計時,可根據當地的條件和植物自然分布特點和土壤條件,栽植多種類型植物、喬、灌、草結合構成多層次的植物落,結合實際情況適當增加綠化面積是改善有效生態因素。綠化在調節環境的溫度和濕度的同時還可以結合景觀小品的設計,發揮美化環境、凈化空氣和降低建筑熱島效應的影響,營造由樹木花草等植物組成的自然環境與建筑和人和諧共處的畫面。
三、綠色建筑在建筑單體設計時的要點
(一)因地制宜。綠色建筑非常強調的一點是因地制宜,絕不能照搬盲從。科技論文。氣侯的差異也使得不同地區的綠色設計策略大相徑庭。建筑設計應充分結合當地的氣侯特點及其他地域條件,最大限度地利用自然采光、自然通風、被動式集熱和制冷,從而減少因采光、通風、供暖、空調所導致的能耗和污染。在日照充足的西北地區,太陽能的利用就顯得高效、重要。而對于終日陰云密布或陰雨綿綿的地區則效果不明顯,甚至可有可無。北方寒冷地區的建筑應該在建筑保溫材料上多花錢、多投入,而南方炎熱地區則更多的提要考慮遮陽板的方位和角度,即防止太陽輻射和避免產生眩光。科技論文。某種建筑平面或戶型在一個地區也許是適合氣侯特點和典范之作,而搬到另一個地區則會成為最蹩腳的抄襲。
(二)尊重基地環境。在保證建筑安全性、便利性、舒適性、經濟性基礎上,在建筑規劃、設計的各個環節引入環境概念,是一個涉及多學科的復雜的系統工程。規劃、設計時須結合當地生態、地理、人文環境特性,收集有關氣侯、水資源、土地使用、交通、基礎設施,能源系統,人文環境等資料,力求做到建筑與周圍的生態、人文環境的有機結合,增加人類的舒適和健康,最大限度提高能源和材料的使用效率。
(三)重視整體設計。科技論文。整體設計的優劣將直接影響綠色建筑鐵性能及成本。建筑設計必須結合氣侯、文化、經濟等諸多因素進行縮合門析、整體設計,切勿盲目照搬所謂的先進綠色技術,也不能僅僅著眼于一個局部而不顧整體。如熱帶地區使用保溫材料和蓄熱墻體就毫無意義,而對于寒冷地區,如果窗戶的熱工性很差,使用再昂貴的墻體保溫材料也不會達到節能的效果,因為熱量會通過窗戶迅速散失。在少花錢的前提下,將有限的保溫材料安置在關鍵部位,而不是均勻分布,會起到事半功倍的效果。而對于有些類型的建筑如內部發熱量大的商場或實驗室,沒有保溫材料利于降低空調能耗,也會更利于節能。
(四)建筑總體格局的合理設計
建筑格局的設計在要考慮場地的功能組織,對建筑單體、人流、車流等諸多活動在空間上的合理安排的同時,建筑總平面設計要有利于冬季日照并避開主導風向,夏季則利于自然通風。可以利手場地自然條件,合理設計建筑體形、朝向、樓距,采取有效的遮陽措施,充分利用自然通風和天然采光;采取不同建筑層次的組合,南高北低的建筑布置,形成高低錯落有致的格局,達到日照充足、采光合理、通風舒暢的總平規劃,實現對可再生能拳的最大限度的和利用。協調建筑與景觀格局的合理設置,實現中水的合理利用,采用建筑自身優質排水作為再生水源,使建筑中使用者生活用水的經過凈化處理后,供給景觀用水。
(五)創造健康舒適的室內環境,健康、舒適的生活環境包括:使用對人體健康無害的材料,控制危害人體健康的有害輻射、電波、氣體等,符合肥人體工程學的設計;室內具有優良的空氣質量,優良的溫、濕度環境,優良的光、視線環境,優良的聲環境。
(六)應用減輕環境負荷的建筑節能新技術能源使用的高效節約化。減輕環境負荷的建筑節能新技術能源使用的高效節約化包括:根據日照強度自動調節室內照明系統、局域空調、局域換氣系統、節水系統;注意能源的循環使用,包括對二次能源的利用。蓄熱系統,排熱回收等;使用耐久性強的建筑材料;采用便于建筑保養、修繕、更新的高計;設備堅井、機房、面積、層高、荷栽等設計留有發展余地。
(七)使建筑融入歷史與地域的人文環境。融入歷史與地域的人文環境包括以下幾個方面:對古建筑的妥善保存,對傳統街區景觀的繼承和發展;繼承地方傳統的施工技術和生產技術;繼承保護城市與地域的景觀特色,并創造積極的城市新景觀;保持居民原有的生活方式并使居民參與建筑設計與街區更新。
結束語
要實現人與自然、建筑與環境共生的綠色建筑,需要對傳統的建筑理念進行反思。任何一個綠色建筑的實施離不開綠色建筑的策劃,科學、合理、有序的策劃有助于綠色建筑實現社會效益、經濟效益和環境效益的統一。
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【關鍵詞】自然通風應用實現方式節能
1.建筑設計中自然通風應用的意義
隨著科學技術的不斷進步,設備的不斷更新,人們的日常生活越來越依賴于消耗地球上原本就不再充足的能源,而忘記了大自然能提供給我們的低能耗甚至是零能耗的提高建筑舒適度的措施。隨著能源危機的不斷加劇和大自然對人類的一次又一次警示,我們終于注意到,建筑產業對環境的破壞的嚴重程度是超乎人們的想象的。建筑是高污染、高耗能的產業,積極推進綠色生態建筑的發展已經成為一項刻不容緩的艱巨任務。尤其是建筑耗能伴隨著建筑總量的不斷攀升和舒適度的提升呈急劇上升趨勢。
在建筑的全生命周期中,建筑材料和建造過程所消耗的能源一般只占其總的能源消耗的20%左右,大部分能源消耗發生在建筑物運行過程中,如采暖空調能耗、照明能耗、通風能耗等,因此降低建筑物運行過程中的能耗對建筑專業而言具有真正研究意義。而在建筑物的運行過程中,空調能耗主要用于補償圍護結構傳熱損失和處理新風,因此良好的建筑通風設計可降低空調耗能。
自然通風,自然通風是指利用空氣的密度差引起的熱壓或風力造成的風壓來促使空氣流動而進行的通風換氣, 是最自然的建筑節能手法,也是綠色建筑最重要的氣候調節對策。在建筑設計中充分利用自然通風能夠有效地實現室內環境的降溫,還能夠節約常規能源、減少環境污染。同時還能夠將新鮮空氣引入室內并及時地將污染物排出,極大地改善室內環境品質。這是一項非常傳統的建筑防熱技術,具有巨大的節能潛力。
我們的祖先在幾百年或者至少是幾十年前就應用了很多對抗不利氣候條件的策略和解決辦法,他們在利用技術和自然基礎知識方面融入了更多的智慧,自然通風就是他們的優秀成果,不同氣候條件下的傳統民居形式就是他們智慧的體現,我們應該去借鑒、學習,并在當前以節能、舒適為主要目標去發揚、去優化減少對其他耗能系統的依賴。
2.我國自然通風的優勢
我國絕大多數地區一年中風向都會發生著規律性的季節更替,這是由我國所處的特殊的地理位置決定的。我國地處于歐亞大陸的東南端,瀕臨太平洋,由于海洋和陸地熱力性質的差異以及太陽輻射隨季節的變化,導致冬夏間海洋與陸地上氣壓的季節變化。夏季大陸形成低氣壓,海洋形成高氣壓;冬季則相反,大陸氣壓高,海洋氣壓低,于是我國冬季多偏北和西北風。相反夏季多東南風或西南風。我國這種具有規律性的季風特點對于建筑中采用自然通風是非常有利的。
3.建筑設計中自然通風的實現方法
自然通風的實現,主要是“風壓”和“熱壓”的作用。利用風壓就是利用建筑迎風面和背風面的壓力差進行氣流組織,形成自然空氣流動。熱壓通風又被稱為“煙囪效應”,其應用主要依靠建筑設計及通風控制技術。熱壓產生的流量大小主要受室內外溫度差及進出風開口之間的有效高差影響。室內外溫差與開口之間高差越大,則熱壓產生的換氣量越大。
在實際工程中,由于各方面條件的限制,實現自然通風的方法也不盡相同。大體來說有以下幾種方式:
1)控制建筑物的體型和布局
建筑物的體型和布局對自然通風的作用影響很大。單體建筑設計應盡量使建筑的法線方向與建筑所在地夏季的主導風向一致。但是對于建筑群體,前后面建筑之間的影響比較大,應該分析和優化設計建筑群的整體布局和樓間距。
2)圍護結構的開口的優化設計
圍護結構的開口的優化設計主要是指窗戶的開口大小、位置、形式優化設計。當外界風速較高時,可以通過調節開口開度,減小通風量;但反過來,外界風速較小時,則有可能無法滿足建筑的通風量要求。所以,應該盡量減小建筑內部氣流路徑的阻力。直接的手段是減短氣流路徑,如建筑穿堂風設計。
3)屋頂的優化設計
屋頂不單可以作為建筑自然通風系統的組成部分,本身也可以通過設計成為一個獨立的通風系統――通風屋頂。通風屋頂內部一般有一個空氣間層,利用熱壓通風的原理使氣流在其中流動,以改善屋頂內表面的溫度,進而影響到室內溫度。
4)地板的自然通風與節能
由于低溫空氣向下沉,地板通風,可以使新鮮的低溫空氣從地板的送風口進入室內,夏季打開送風口,低溫新風圍繞人體,既提供新鮮的室外空氣,還增加體內散熱及防止由皮膚潮濕引起的不適。
5)中庭、排風煙囪和通風墻體
在建筑中設置的中庭、排風煙囪和通風墻體都是利用“煙囪效應”組織氣流按照一定的路徑流動,氣流流動主要由建筑內部溫度梯度的大小決定。利用太陽能可強化自然通風,實現方式主要為:設置太陽能集熱器、屋面太陽能煙囪等,利用太陽的熱量來加熱集熱構件形成熱壓,引起空氣流動。
6)雙層護結構
雙層護結構是當今建筑中普遍采用的建筑節能技術。尤其是雙層玻璃幕墻,它由內外兩道幕墻組成,之間留有一個空腔,又稱“會呼吸的皮膚”。在冬季可關閉進出風口利用“溫室效應”提高維護結構表面溫度。在夏季可利用“煙囪效應”帶走通道中的熱空氣實現自然通風達到降低房間內溫度的作用。
7)地下風道
地下風道可以將空氣在進入室內之前進行預處理;在冬季,作為地道預熱系統,將室外的低溫空氣引入地道,對空氣進行預熱再向室內提供經過加熱的新鮮自然風,可有效改善冬季為減少熱消耗較少開窗而造成的室內的空氣品質不佳的現象。在夏季,可作為冷卻系統,收集夏季夜晚相對較低的空氣并利用地道內的低溫環境進一步冷卻再向室內提供涼爽新風。
北京大學附屬小學校園建筑所進行的節能技術實踐中就采用了地下風道降溫預熱系統,取得了較好的效果。
4.建筑中自然通風設計的應注意的問題
我們知道,中國幅員遼闊,從南到北、從東到西跨度很大,當南方己進入炎炎夏日,東北地區的人們可能才剛剛褪去冬裝。而且即使是在同一緯度線上的杭州和拉薩也因為海拔高度的原因而使得夏季長短不一。因此,在建筑自然通風的設計中要注意分區,注意結合當地的自然氣候條件。不同的氣候條件對房屋建筑提出不同的要求。炎熱地區需要通風、遮陽、隔熱,防室內過熱。寒冷地區需要采暖、防寒和保溫。在北方氣候應該展現“封閉型通風設計”,即采用采用氣密性良好的圍護結構,以及固定的通風口、控制通風量與通風路徑的通氣管通風塔等。而對于南方熱濕氣候地區則應展現“開放型通風設計”,即多空隙圍護結構、導風遮陽板鏤空陽臺等。
結語
在全球能源日趨緊張的大環境下,中國的能源形式愈發嚴峻。特別是在環境氣候問題日益嚴重的今天,作為建筑師,從所從事的每個層面去減少不可再生能源的消耗是我們的職責。我們應該避免對高科技的依賴,重新審視下我們的祖先在幾百年或者至少是幾十年前就發現的策略和解決辦法,他們在利用技術和自然基礎知識方面融入了更多的智慧,自然通風就是他們的優秀成果,我們應該去借鑒、學習,并在當前以節能、舒適為主要目標去發揚、去優化。
【參考文獻】
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關鍵詞:建筑設計;綠色建筑;生態選址;節能設計
中圖分類號:S611 文獻標識碼:A 文章編號:
一.生態條件下的建筑選址考慮
建筑選址的選擇對于以后項目建設的各個方面都有決定性影響。選擇基址不僅要符合經濟標準、而且還要尊重國家和地方各種法律規范。選址工作要從整體的角度做綜合考慮。基于生態條件下的建筑選址既要將土地使用、建設密度及其環境保護都納入考慮范圍之內,還需要深入到每一個與可持續發展相關的細節當中。生態選址較之于傳統意義上的選址,在于它將生態環境作為選址時的重要因素而考慮。
基于生態條件下的建筑選址中,最主要考慮就是這個位置是否適合建設,以及建設后是否適合今后的發展。因此,對于分析和評價基址的各種優缺點就成了生態選址的關鍵所在。對于這一階段,要分析每個可能的地點,列出其中在可持續發展方面的各自優勢。例如,在確定適合住宅發展項目的基址時,就應當優先考慮基礎設施和公共交通網絡的連接。對于被選基址的資源和能源潛力需要認真加以評估,尤其是對于水資源的狀況和以太陽能、風能為基礎的能源系統的潛力。在基址選擇過程中,識別社區的發展對該基址以及其周圍生態環境的影響是十分重要的。這個問題需要通過對生態環境的研究來解決。這些研究應當是包括土壤侵蝕、植被及其生長地的保護、水和空氣污染以及垃圾處理等。通過對建筑具體選址優缺點的分析,可以為人們提供一個和諧的居住環境,避免對周邊的自然環境和社會環境造成影響或者破壞,同時在可能的情況下,還需要通過修復各方面的生態平衡而有效地改善建筑周邊環境。
生態選址及分析是生態建筑活動的首要基本問題。中國傳統風水理論選址的基本原則是“負陰抱陽,背山面水”,是我國“天人合一”樸素哲學思想理論在建筑選址中的具體體現。顯然,基于生態條件下的,建筑基址選擇應當針對實際情況,結合當地氣候、地理特征以及現有各種社會條件進行具體分析。影響生態選址的因素可分為自然地理條件和社會環境條件。自然地理條件如地形、地貌、地質、氣候、土塌、水文、生物多樣性,社會環境條件主要包括現有的建設和設施、現有的經濟社會條件以及現行的綠化和環境保護狀況。
二.建筑生態景觀設計
對于生態景觀設計是建筑環境創造不可缺少的重要部分。在進行建筑景觀設計過程中,應當把景觀看作是自然生態系統與人工生態系統的復合體,通過借助生態學的原理和方法來進行處理,使其在滿足人類需要的同時,也能夠有效地滿足自然生態的需要,并盡可能恢復已破壞的生態系統,成為注重生態的景觀。
傳統景觀設計的主要內容都是環境要素的視覺質量,而“生態景觀設計 是通過兼顧環境視覺質量和生態效果的綜合設計。其中的操作要素與傳統景觀設計類似,但設計中既要考慮當地水體、氣候、地形、地貌 植物、野生動物等較大范圍的環境現狀和條件,同時還需要兼顧場地日照、通風、地形等具體條件和需求。
可以說,建筑景觀生態問題的妥善解決,有賴于對景觀生態系統更加深入而系統的科學研究,有賴于更先進和可靠的地理信息系統和分析技術及其與景觀生態規劃的結合。(目前景觀生態學定量分析基礎上的景觀規劃還遠沒有成熟,從這個意義上來說,景觀生態規劃還H JNil開始),更有賴于一種新的生態景觀規劃與建設理念及思路的形成,即重視景觀的整體個態效應,同時將人類視為影響景觀的重要因素,從整體上協調人與環境、社會經濟與資源環境的關系,從而最終實現建筑生態景觀的保護與可持續發展。
三.生態毫筑的節能分析
從生態學的角度看,建筑就像有機生命體一樣,是需要不斷輸入能量并進行能量消耗而得以生存和運行的,在其整個生命周期過程中,要消耗大量的能源。建筑從其周圍環境中獲得能源的能力以及對能源的有效利用程度是體現建筑生態性的重要方向。如何在滿足人們生理、心理需要的同時,使建筑有效利用能源,將建筑能耗降至最低,從而不但節約能源同時又能減少對環境的污染和破壞,是生態建筑所關注和探尋的重要內容。
建筑能耗通過生產能耗、運輸能耗及其建造能耗所組成,在各種能耗中,狹義的建筑能耗一般是指建筑運行能耗。顯然在綠色生態建筑的理念下,對于建筑被使用的全過程中,應當充分而有效地使用各種能源。其可以通過三個層面來說,即場地選擇及其規劃節能、建筑設計節能及其輔助設備系統的節能。
對于建筑護結構是建筑能量消散經過的主要部件,外窗、外墻及其屋面保溫隔熱和防熱對于實現建筑的熱工節能起著關鍵的作用。對于外窗的的熱工節能來講,有以下一些主要技術措施,即控制各朝向窗墻面積比,提高窗的氣密性,提高窗玻璃、窗扇和窗框的保溫隔熱能力,用活動裝置保溫隔熱f窗的日照涉及房間在冬季利用太陽能采暖,而窗的遮陽和通風是實現房間夏季防熱的主要途徑之一。對于外墻的熱工節能來講,在北方寒冷地區,建筑保溫尤其重要,在南方炎熱地區,建筑防熱尤其重要。外墻保溫隔熱主要采取外保溫隔熱、內保溫隔熱和單一材料承重保溫隔熱。而對于外墻的遮陽和通風是南方炎熱地區防熱的主要途徑之一,各種通風墻或防曬墻可以起到較好的防熱作用,其中利用植被對外墻進行遮陽防熱效果最好。
對于屋面的熱工節能技術,北方地區寒冷,采取倒置屋面是目前較為先進的一種做法;而針對南力地區炎熱,在屋頂設置通風間層、使用植被綠化遮陽、利用屋面蓄水以及被動蒸發冷卻,都可達到屋面防熱的目的。充分利用自然光是實現照明節能的關鍵。除了在建筑設計方案階段充分利用各種反光體(包括側窗反光體和天窗反光體)外.還可通過采用導光管道的照明技術(包括透鏡折射導光通道、內壁反光導光通道、光導纖維導光管道、通光管導光管道等)。另外從建筑生態技術的角度,根據設計所采取的技術含量的高低,將生態建筑分為低技術生態建筑、中間技術生態建筑和高技術生態建筑三類。在建筑生態設計上通過把概念和具體設計實踐相結合,將會收到客觀的生態效果。
四.結語
綠色生態建筑是把建筑物與能源、環保等緊密地結合起來,對綠色生態建筑的設計體現可持續發展的要求,即可持續發展原則在建筑設計中的反映。本文強調設計與生態相結合,利用該理念來進一步探討綠色生態建筑設計方法,豐富和發展了傳統的設計理論和設計實踐。綠色生態建筑是把建筑物與能源、環保等緊密地結合起來,在有效滿足各種使用功能的同時,能夠有益于使用者身心健康,并創造符合環境保護要求的工作生活空間結構。因此,在建筑設計中,應充分利用綠化這一有利的生態因子,為居民創造出高質量的生活環境。
參考文獻
[1]朱奎.綠色生態住宅室內微環境建筑設計研究[J].天津大學碩士學位論文,2007.
關鍵詞:住宅;節能技術;綠色節能
引 言
我們所謂的建筑就是人們為了改善自身的生活環境所產產生的遮蔽的地方,建筑的主要目的就是為人們提供適宜的室內環境。建筑就是利用自然環境和資源,運用人們的技術和手段,建造滿足人們生活的住宅。隨著社會不斷地發展,人們對住宅的建造的要求越來越高,導致了建筑越來越多,因此住宅建筑綠色節能設計的研究就顯得越來越發的重要。
1 綠色節能住宅設計的必要性
建筑活動使用的自然資源占據人們使用資源的40%,建筑使用的能量占使用總量的40%,而大量使用資源和能量卻造成了大量的垃圾,建筑垃圾也占人類產生垃圾的總量的40%,因此,我們在建筑領域實施綠色節能尤為重要,我國人口眾多人均使用資源很低,大大低于世界的平均水平。我國正在快速的發展,各項技術飛快的進步,而這些快速的發展是建立在增加能耗的基礎上的,這種的發展模式加劇了當前環境和能源的危機,這更使資源和能量危機加重。在建筑領域中,遵循可持續發展原則,進行住宅建筑綠色節能設計,將對人類實現永續發展發揮極其重要的作用,而且我們也非常的需要堅持可持續發展。
2 綠色節能住宅設計原則
2.1 和諧發展的原則
要做到綠色節能住宅,就要做到人與自然和諧的發展的原則。住宅建筑物是自然界重要的組成的一部分和自然界的其他事物形成了一個整體。住宅建筑和自然界的其他事物是有著重要的制約關系。因此,這就要求我們在建造住宅的時候,把自然因素考慮進去,從而讓人文環境與自然環境能夠得到相互的融合在一起,并達到平衡的狀態。此外,我們要做到綠色節能建筑,還要考慮人文因素。因地制宜以本地文化為主線,使用住宅建筑的材料和資源,做到綠色的建造住宅。
2.2 健康舒適的原則
要做到建設綠色節能住宅就要做到健康舒適,住宅在做到綠色節能還要要求人們住著舒適,這就是住宅設計最大的原則,我們充分到考慮到這一點的時候,我們要采用節能和環保的材料,以確使人們能達到最舒適的狀態。在設計住宅時,要考慮供暖、采光、降溫、通風以及污染處理等問題,從而達到人們對住宅綠色節能的要求。
2.3 合理利用的原則
要做到綠色節能就要做到合理利用,高能耗,低效率的現象在我國建筑業普遍存在著,我們在建筑上存在著許多的浪費,如果資源浪費這一問題得不到解決,那自然環境會的得到破壞,為了解決這個問題,我們在設計住宅時,必須采取最佳的方案,使資源得到充分的利用,提高資源的利用率,使高的能耗得到控制,在設計時,要水、電、取暖、制冷等高能耗環節,我們要特別注意。在合理利用能源的環節上要不斷的開發新的技術和能源,建筑材料選取時應考慮可循環利用和重復利用,這是鼓勵建筑材料的回收利用,從而使能耗得到更合理控制,減少對自然環境的破壞,做到任何自然地和諧相處。我們合理利用就是對子孫后代負責,因此,綠色節能的和利用非常的重要。
3 綠色節能住宅的設計策略
我們建筑節能環保的建筑標準節能環保建筑的標準應該統一的,節能建筑應充分利用陽光、雨水等可再生的綠色能源,最大限度的節電節水,大力發展綠色節能建筑是中國建筑業未來發展的方向,所以我們要注意以下幾點:
3.1 復合節能墻體綠色節能
我們應該注意住宅墻體的節能。如果墻體采用內保溫復合墻體,復合節能墻體通常由傳統的墻體的材料與絕熱材料或是一些新型墻體的材料復合而做成。然而就保溫的材料而講,設置空氣層是一種非常好的辦法。在住宅的綠色節能設計策略當中,我們就經常用空氣隔離層,它不僅可以保溫隔熱,還可以液體水分的毛細滲透,從而防止保溫材料受潮的功能。從而導致外側墻有一定的吸水的能力,墻的內表面經常因溫度低而出現的冷凝水,這樣就可被結構材料吸入,使冷凝水不斷向室外轉移和散發。保溫隔熱層是節能墻體的主要功能組成部分,我們墻體常用的絕熱材料包括有機、無機金屬等三大類。出于導熱系數、抗壓強度、蒸汽滲透率、燃燒性能等方面的考慮,我們都應該采用擠塑型聚苯板(XPS)作為保溫材料。
3.2 屋面空間綠化節能
說到住宅的綠色節能就不得不提一下屋面空間綠化節能,屋面空間綠化就是利用綠色植物的光合作用能力,針對不同的太陽輻射,在屋面種上不同品種的植物,從而使屋頂的室外綜合溫度大大降低了。我們還可以利用植物培植基質材料的熱惰性和熱阻,這樣我們就可以降低內表面溫度,從而減弱了對頂樓的熱傳導。據專家表明,我們在住宅種植植物比那些沒有種植植物的普通屋面的表面溫度低2.8~7.7℃。同時,綠化的屋面在城市的住宅廣泛的應用,在高空看來,每個城市都是一個美麗的大花園。高低錯落的大花園降低噪聲,提高節能率,改善生態環境。因此我們應該知道屋面空間綠化節能對住宅建筑綠色節能設計的研究是尤為重要的。
3.3 太陽能的利用
21世紀,太陽能快速的發展。太陽能是一種天然的潔凈新能源,太陽能在住宅建筑被廣泛地使用和推廣。這幾年來,太陽能更是被快速應用,現在太陽能不再只是以前的“補充能源”了,慢慢的向“替代能源”一步一步的發展。隨著太陽能熱水器經過多年的發展,慢慢的走進了千家萬戶,受到許多人們的喜愛和歡迎。加上政府的支持,太陽能熱水器有了廣闊的市場,還有太陽能的使用效果,淋雨的費用和投資回收周期也是非常好的。此外最大的優勢就是成本的優勢。但是太陽能熱水器有破壞建筑結構、熱水溫度不穩定等因素。這些問題是需要我們亟待解決的。要解決這些問題就得把太陽能利用裝置納入到建筑設計規范當中,要求設計師在設計時候,將太陽能熱水器設備納入到建筑設計之中預留太陽能設置位置,特別是在廚房衛生間內。我們還要更好的推廣太陽能熱水器,讓更多的人使用,這樣就可以節約資源和能量。這是建筑綠色節能的發展方向。
4 結束語
住宅建筑綠色節能設計的研究對于降低建筑能耗有著重大的意義,可以實現城市建設可持續發展。我們還得跟隨世界綠色建筑生態節能發展的大趨勢和大潮流,把握好機會,迎接新的挑戰,不斷進取,把綠色建筑的生態節能設計做好。要想改善人居環境,要想改善中國住宅建筑業,就應該為合理利用資源,多采取綠色節能技術,保護生態環境。雖然我國的綠色建筑還處在發展的初級階段,與發達國家還有一定的距離,但是只要我們不斷的研究能源、使用新技術,并隨著時代的變化不斷進行完善,在不久的將來一定能夠取得較好的發展。我們應建立在“以人為本”的建筑設計前提下,在有限的資源環境下,采用一些綠色節能資源,建立一個更加美好、舒適、經濟的人居環境。
參考文獻
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關鍵詞:建筑設計;節能技術;影響
中圖分類號:TU2文獻標識碼: A
人類生活對建筑的需求,大致經歷了掩蔽建筑階段、舒適建筑階段、健康建筑階段和綠色建筑階段。自20世紀90年代以來,中國建筑業始終保持高速發展,中國城市人口迅速增長,城市化水平快速提高,因此,人們對室內環境舒適的要求也逐步提高。但由于目前我國建筑的圍欄結構保溫隔熱性能不好,空調采暖系統效率不高,導致單位建筑面積能耗不理想,能源浪費較嚴重,因此,我國對建筑節能發展提出新的要求。縱觀建筑發展史可見,一個好的建筑要求其設計應該是各個專業完美的結合,反映不同形式的技術語言的運用,因此,這就需要在建筑設計中綜合考慮各種影響因素來滿足建筑室內環境的設計要求。
一、建筑節能理念在建筑設計中的重要性
近年來,我國國民經濟高速發展,城市建筑快速建設,大多數建筑節能設計不到位,導致我國的建筑能耗逐年大幅上升,如果繼續執行節能水平較低的設計標準,將留下很重的能耗負擔和治理困難的問題,因此,在建筑設計中應貫徹節能設計理念勢在必行。我國的能源總量不容樂觀,雖然我國地大物博,資源豐富,但由于自然資源在不斷擴大的消耗,尤其是煤炭資源始終是我國能源利用的主體能源,且能源分布不均衡,能源供應比例嚴重不協調和儲備資源嚴重缺乏及能源的利用率偏低等問題,傳統的不可再生能源目前已經面臨枯竭的危險。因此,節能建筑的全面應用將促進社會的能源消耗的良性循環,有利于經濟的持續發展,并從根本上改善社會經濟發展與資源的高消耗之間的矛盾狀況,同時改善人民的生活環境水平,保障國家的環境、能源安全,提高人民的環保意識,進一步全面貫徹落實科學發展觀。
二、節能技術對于建筑設計的影響
節能技術對于建筑設計的影響主要包括對于建筑平面形態設計、建筑立體形態造型設計及建筑立面形態設計等三個方面的影響。
1、節能技術對于建筑平面形態設計的影響
在節能建筑的平面設計過程中,對于建筑的平面凹凸、門窗朝向、房間布局都要考慮周全。據研究顯示,建筑體形系數每降低 0.1%,建筑能耗可下降 8kWh/(.a),因此,在單體設計中的建筑盡量減少平面的凹凸,保證外形簡單,建筑外表面積與體積的比值越小,與室外空氣接觸的部位就越少,建筑的能耗也就越少。同時,不同朝向的建筑物,在相同季節獲得的的太陽輻射熱量和熱損失也不一樣,所以建筑的朝向與建筑節能也有直接關系。合理的建筑朝向可利用自然環境來使室內達到最大的舒適度。將住戶經常出入的廳、主要臥室設置在日照條件良好和通風條件最佳的位置可在冬天充分利用溫暖的日照,又可在夏季獲得良好的自然通風條件,實現室內冬暖夏涼的效果,為住戶節約采暖和空調的能耗。
2、節能技術對于建筑立體形態造型設計的影響
新節能技術以流體力學、空氣動力學、熱力學等相關物理學知識為形體處理依據決定建筑多表現為流線型。建筑節能技術向建筑形態的轉譯過程是以一種抽象的形態結構關系傳達信息,使得建筑變形,從而更具流動性和非幾何性的特征。
3、節能技術對于建筑立面形態設計的影響
在建筑的整個護結構中,墻體能耗所占整個建筑耗能比例最大,約 25%左右。外墻除了應具有基本的承重、安全圍護等功能外,還具有保溫作用。實踐證明,節能外墻可使室內溫度與普通外墻相差在10℃左右。目前我國建筑中采用的新型墻體材料和保溫節能墻板等有效提高建筑節能效率。此外,在建筑能耗方面,鋁、塑窗散熱量平均約占建筑護結構總散熱量的50%左右。因此,窗戶作為薄壁的輕質構體,是建筑護結構中耗熱的薄弱環節。所以改善門窗的絕熱性能是節能工作的關鍵之一。
三、貫徹落實全面的建筑節能設計
1、建筑設計中實現建筑節能的基本條件
應用先進的技術手段有利于實現建筑節能。建筑工程項目應按照具體施工要求設計相應方案以降低施工技術對建筑的能耗。
盡量選用投資少節能效率高的技術。根據當地的社會經濟發展基本情況選用建筑新技術。
2、建筑設計中實現建筑節能的方法
(1)合理選址。由于在建筑設計中,既要使建筑在其整個施工過程中保持適宜的氣候環境, 為建筑節能創造條件, 同時又不破壞施工區域生態環境的平衡。因此要根據當地的氣候、地質、水質、地形及周圍環境條件等因素的綜合狀況來進行建筑選址。
(2)合理的外部環境設計。通過設計合理的外部環境設計來滿足建筑功能的需求。
(3)合理的規劃和體型設計。合理的確定建筑群整體體量、建筑單體體型、建筑形體組合和建筑日照及朝向等方面。
(4)建筑單體的節能設計。通過對建筑外墻、屋面及相關熱橋、門窗等部位的節能構造設計、對內部功能空間的合理分隔和新型建筑節能材料和設備的設計等,達到降低能量損耗和改善室內氣候環境的效果。
3、建筑各部位的節能構造設計。
在滿足建筑的基本組成部分之外,通過對屋頂、采暖與非采暖之間樓板、采暖與非采暖之間的內墻體、外墻、外門窗等的保溫及構造方面進行優化,同時充分利用建筑外部的氣候環境,以達到建筑各部位節能的效果和改善室內環境的目的。
主要包括以下等方面:
(1)通過采用坡屋頂、加強屋面保溫或設置保溫隔熱屋面等措施達到屋頂節能的效果;利用樓板層結構中空間, 以及樓板吊頂造型達到樓板層節能的效果。
(2)采用適當的保溫、防潮、隔熱等措施及能夠改善氣候環境條件的特殊構造達到墻體節能的效果。
(3)考慮控制建筑不同朝向的窗墻面積比;設置遮陽措施;采用自然通風。
(4)外門應根據地各地氣候采取相應的保溫隔熱節能措施。
(5)采用高性能的建筑門窗和幕墻技術達到門窗節能的效果。
(6)建筑物圍護結構細部要采納以下措施:
①熱橋部位應采取口可靠的保溫與"斷橋"措施。
②外墻出挑構件及附墻部件采取隔斷熱橋和保溫措施。
③窗口外側四周墻面,應進行保溫處理。
④門、窗框與墻體之間的縫隙, 應采用高效保溫材料填充。
⑤門、窗框四周與抹灰層之間的縫隙采用保溫材料和嵌縫密封膏密封。
⑥全玻璃幕墻的隔墻、樓板或梁與幕墻之間的間隙需填充保溫材料。
4、合理的設計建筑空間。
在充分滿足建筑使用功能要求的前提下, 對建筑內部空間進行合理分隔以此改善室內保溫、通風、采光等微氣候條件,滿足降低能耗的目的。
5、選用節能型建筑材料。
全面建筑節能的一個重要方面就是合理選用節能型建筑材料。應用新型高效材料同時結合施工環境的具體要求選擇健康、高效、經濟、節能的建筑材料應用到建筑節能中去。
6、加強建筑節能設計方面的學習。
要求建筑師加強建筑節能方面的學習同時推行建筑節能的新理念,強調中國節能建筑發展的民族性、地域性。
結語:由于目前我國資源多為不可再生能源,建筑節能設計為能源節約提供了巨大的潛力。隨著人們思想觀念的不斷提高和建筑業的不斷發展,為建筑節能技術的發展提供了新的課題,同時建筑節能技術的不斷發展也推動了建筑設計的進步。所以當代建筑師應密切節能技術的發展,將其運用于建筑形態的設計,使建筑的平面布局、空間功能和結構體系都能進一步的達到節能的目的,使建筑、環境、能源消耗之間的達到最佳結合方式。當然在實際的建筑設計中需要注意的問題還有很多,但相信只要建筑設計者能夠認真地進行建筑節能設計工作,就可以有效地降低建筑能耗,為我國的建筑發展和能源保護工作做出更多貢獻。
參考文獻
[1]韓春梅. 設計工作中應重視建筑節能設計[J]. 山西建筑,2010,1.
關鍵詞:綠色建筑;建筑設計
中圖分類號:文獻標識碼:A 文章編號:
建筑事業是一個資源機能源消耗非常大的行業,對于外界環境的污染也是非常大的,伴隨著人們環保意識的逐漸增加,綠色建筑開始變為人們所關注的一個事業。但是,有的標榜著“綠色”的建筑因為設計及經管的不科學,不光浪費了很多的錢,而且也沒能達到很好的環保節約能源的目的。
1、保證人類的健康
綠色建筑設計的關鍵性工作是保證使用人員的健康,要確保室內空氣質量、熱環境、噪音和電磁場輻射等方面對人體帶來的影響。在設計的時候一定要盡最大的力量選用低毒或無毒材料,譬如墻和吊頂使用無毒或低毒性涂料,建材無甲醛或Voc含量最少,采用陶瓷、硬木等硬裝修地面等;選擇材料、建筑系統和機械系統時盡量減少木制品、地毯、涂料、密封膏、織物等潛在的對健康不利的污染物,合理組織自然通風,設置進風口和必需的出風口,引風入室。改善室內熱環境,包括溫度、濕度、輻射溫度和氣流等,提高人體舒適性。提高水質量,有條件的可以選用直飲水。合理進行自然采光,即滿足人類健康的需要,又滿足視覺美學的需要,同時達到節能的效果。通過改進細部設計和建造方法,以及采用吸聲材料來提高建筑的隔音效果。
2、最大限度降低能耗
2.1減少建筑材料生產運輸過程中的能耗
在建筑設計進行中,不單單要關注運用中節約能源,還需要兼顧包含在建筑原料中的能源損耗數量。在滿足建筑的運用性能及結合構造安全的前提下,一定要爭取選擇使用生產損耗較低的建筑原材料,以及鋼材、鋁材這些回收利用率較高的建筑材料,實現建筑的可持續。為減少運輸過程中的能耗和污染,應盡可能的選用地方性的材料。
2.2減少建筑使用過程中的能耗
在建筑建成后使用過程中會消耗大量的能耗,所以應重點從建筑本身來做好節能設計,可通過建筑體形設計達到節能效果,如平面布局、平面形狀、進深、體形系數、表面面積系數、長寬比和朝向等因素,都與建筑的節能效果有很大關系。合理設計建筑的墻體、門窗、屋頂、熱緩沖區及有效遮陽,提高護結構的保溫隔熱性能,也對建筑節能有著重大意義。
3、合理利用資源
3.1清潔能源的利用
太陽能是一種資源豐富的清潔能源,在建筑中可將強太陽能的利用,如設計并建造太陽能光電屋頂、太陽能電力墻和太陽能光電玻璃,將太陽能轉化為建筑本身需要的電能和熱能。此外,風能也是一種開發利用較為方更的一種清潔能源,除了建筑的自然通風外,還可以安裝風力發電和風力致熱設備,將風能轉化為建筑內可直接使用的能源。
3.2回收利用舊建筑材料
加大舊建筑材料的回收利用,盡可能地降低能源和物質投入及廢棄物和污染物的產出,這是綠色建筑體系最重要的內在機制。可將建筑拆除過程中的建筑材料,如木地板、木制品、混凝土預制構件、鐵器、鋼材、磚石、保溫材料等,經過加工和改造,在滿足規范和設計要求的條件下,利用到新建筑中。
3.3可再生材料的利用
建筑中加大木材、廢紙/纖維保溫材料等可再生材料的利用,不僅較少建筑的投資,還可減輕人類過度開采自然資源引發的生態問題。
4、降低環境負荷
在進行綠色建筑設計的過程中,應注意減輕對自然環境的破壞,減少環境污染,使建筑產生的建筑垃圾、固體、污水與氣體等污染物帶來最小的環境負荷。
4.1選擇環境負荷小的建筑材料
建筑生產過程中會消耗大量的資源和能源,并帶來較高的環境污染。建筑師在對材料進行選擇時,應具備生態和經濟的意識,選擇對環境造成的負荷小的材料,如生態水泥、綠化混凝土、高性能長壽建筑材料、家居舒適化和保健化建材等。可使用預制模數構件來減少建筑垃圾。
4.2采用合理的施工方法
建筑設計要充分考慮施工過程中帶來的污染,在建筑的造型設計、材料選用和工藝設計都應便于施工,減少施工的能耗和降低其帶來的環境負荷。
5、使建筑長壽多適
5.1選用耐久性材料,延長建筑使用壽命 設計中選用耐久性較好的建材,以延長建筑的使用壽命,最好做到建筑材料的使用壽命與建筑同步,減少材料的更換、維護,從而節約費用。
5.2采用靈活多適的設計手法
建筑師在設計中應充分預見到建筑可能根據用戶的不同要求而改造,采取適應性改變、靈活性設計等策略,提高建筑的使用壽命和使用效益,以提高整體資源利用率,減少壽命周期的能源資源消耗和環境影響。例如,設計兩所住宅建筑,在材料和工藝都相同的情況下,設計者采用不同戶型的話,一種自適應性又差,可能在巧年后無法滿足使用功能,無法改造只有拆除重建,而另一所由于可以靈活變換戶型而得到更長時間的使用,相比之下,在相同的時間內,后者生命周期中耗費的資源和產生的污染比前者要少很多。
6、滿足經濟合適性原則
人們通常認為綠色建筑比普通建筑的投資成本要高很多,這也是其推廣的最大障礙之一,其實從長遠來看,如果加強綠色建筑的管理,采取綜合性的設計,可大大降低建筑的建造和后期運行的費用,取得較好的經濟效益和社會效益。
其實,綠色建筑因能源、資源的節約可以很好的減少建造和運用成本,其自適應性設計也會顯著降低后期的哦維護和改造費用,并降低環境成本,其整體效益是非常可觀的。在綠色建筑設計中應選擇環境性和經濟性平衡的建筑材料,并建立整體建筑系統投資優化的概念,從設計、建造和使用運行都全局來考慮其經濟效益。
7、結語
總得來講,綠色建筑可以提升運用的舒服性,減少資源及能源在建筑當中的損耗情況,同時減少對外界環境的不良影響,對于提升建筑的經濟利益,消除能源危害,實現人類社會的可持續發展有非常關鍵性的作用,所有的建筑工作能源一定要在建筑設計當中把握綠色建筑設計的關鍵方面,有效實施環保節能設計概念,實現經濟效益及環境保護雙贏的局面。
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